Techniniai saulės modulių pasirinkimo ir saulės elektrinės montavimo aspektai, saulės elektrinės įmonei projektavimas ir montavimas.

 

Saulės elektrinės yra ateities energetika

Jau beveik negirdėti skeptikų, kad Lietuvoje per mažai saulėtų dienų elektros energijai pasigaminti, vis labiau įsitikinama, jog investicija į žaliąją energetiką yra mūsų ateitis ir vienas iš klimato kaitą švelninančių sprendimų.

Valstybinė energetikos reguliavimo taryba skelbia, kad per metus nuo 2019 metų balandžio iki 2020 balandžio elektrą iš atsinaujinančių energijos šaltinių gaminančių vartotojų skaičius išaugo 3 kartus - nuo 1488 iki 4406. Beveik visi šie energijos šaltiniai - saulė.

Saulės elektrinėms įsirengti teikiama ES struktūrinių fondų parama  - fiziniams asmenims per Aplinkos projektų valdymo agentūrą, juridiniams - per Lietuvos verslo paramos agentūrą pagal priemonę „Atsinaujinantys energijos ištekliai pramonei LT+". Fiziniams asmenims kompensuojama 323 Eur už 1 kW saulės elektrinės įrengtosios galios, įmonėms, priklausomai nuo jų dydžio, negrąžinama subsidija yra nuo 60 iki 80 proc. visų elektrinės įrengimo kaštų.

Neturintys galimybės įsirengti saulės elektrinės nuosavomis lėšomis, tą gali padaryti išsimokėtinai -įmonė „Ignitis" suteikia verslo klientams lanksčius finansavimo sprendimus, kurie leidžia elektrinę įsirengti be pradinės investicijos.

Aplinkos projektų valdymo agentūra pranešė, jog šių metų sausio mėnesį  vykusiame kvietime fiziniams asmenims teikti paraiškas pagal priemonę „Elektros energijos iš atsinaujinančių išteklių gamybos įrenginių įrengimas namų ūkiuose" kompensacinės išmokos buvo rezervuotos virš 5440 pareiškėjų. Rezervuota suma  41 MW suminei galiai, vidutinė rezervuotos kompensacinės išmokos suma siekia  2400 Eur. Kitas kvietimas pagal priemonę „Elektros energijos iš atsinaujinančių išteklių gamybos įrenginių įrengimas namų ūkiuose" planuojamas spalio mėnesį. Numatoma kompensacijoms skirti  4,5 mln. Eur.

Parama namų ūkiams ir įmonėms, įsirengiantiems saulės elektrines, kasmet didėja, be to, 2019 metų vasarą  Seime buvo priimti įstatymų pakeitimai dėl nuotolinio gaminančio vartotojo modelio, parama bus teikiama investuojantiems į saulės parkus ir vadinamiems nutolusiems vartotojams.

Tad siekiantiems gyventi žaliau, pigiau ir tvariau, tereikia tik pareikšti tokį norą. Kol kas tam sąlygos palankios.

 

Saulės energija mažina gamybos sąnaudas

Verslui, ypač tam, kuriam reikalingi dideli elektros energijos kiekiai, saulės elektrinės - neįkainojama paspirtis, mažinanti gamybos kaštus.

„Esame nedidelė medienos apdirbimo įmonė ir norėtume įsirengti saulės elektrinę. Kaip apsispręsti, ar naudinga bus saulės elektrinė? Kadangi planuojame plėtrą, norėtume žinoti, kaip saulės elektrinės atsiperkamumas kinta didėjant elektros sunaudojimui?" - tokie klausimai kyla ne vienai įmonei.

„Jei prieš montuojant saulės elektrinę atliekamas teisingas metinis elektros energijos vartojimo auditas, tuomet priimamas ir teisingas sprendimas  dėl saulės elektrinės poreikio bei atsiperkamumo. Tolimesnius skaičiavimus ir darbus, tarp jų ir optimalios elektrinės galios parinkimo, projekto parengimo ir elektrinės montavimo, atliekame mes. Jeigu planuojamas elektros poreikių didėjimas, savaime suprantama, projektuojame didesnės galios saulės elektrinę. Saulės elektrinių projektus valdome nuo A iki Z, saulės elektrinių montavimas - mūsų specializacija", - sako saulės elektrines jau 8 metus montuojančios UAB "Transventa Solar"  vadovas Rolandas Kibildis.

Įmonė specializuojasi saulės elektrinių montavimo srityje. Jos vadovas teigia, kad, kaip rodo praktika, priklausomai nuo elektrinės galios ir metinių elektros sąnaudų, pramoninė saulės elektrinė tenkina nuo 15 iki 30 proc. įmonės elektros poreikio. „Teoriškai gali tenkinti ir visu 100-u procentų, priklauso nuo elektrinės galios ir poreikio".

Jis skaičiuoja, kad idealiu atveju, kai visa pagaminama elektra yra iš karto sunaudojama, finansinis atsipirkimas galėtų būti apskaičiuojamas kaip investicijos ir subsidijos skirtumo santykis su elektros kaina, padauginta iš metinės saulės elektrinės gamybos apimties. Jei elektrinė įsirengiama be paramos, gaunamas vidutinis elektrinės atsipirkimo laikotarpis yra apie 8-9 metai, ir atitinkamai 6-7 metai, jei elektrinė įsirengiama su parama. Reikia įvertinti ir papildomus faktorius, kurie turi įtakos atsipirkimo laikotarpiui: elektros pasaugojimo mokestį, jei įmonė yra gaminantis vartotojas (t.y., kai saulės elektrinės galia yra iki 500 kW), kapitalo kaštus, natūralų elektrinės efektyvumo kitimą, priežiūros, remonto bei draudimo išlaidas. Beje, fotovoltinės elektrinės remonto ir priežiūros išlaidos nedidelės, nes energija išgaunama be mechaninių ar cheminių procesų, vien elektrofizinių procesų dėka.

UAB „Transventa Solar" subūrę elektrotechnikos mėgėjų ir profesionalų grupę, saulės elektrines montuoja nuo 2012 metų ir yra įrengę beveik 200 saulės elektrinių, kurių bendra suminė galia siekia net 125 MW. Įmonė dirba tiek Lietuvoje, tiek Vakarų ir Rytų Europos šalyse.

Viena pirmųjų UAB „Transventa Solar" įrengtų saulės elektrinių Vokietijoje, ant „Volkswagen" gamyklos sandėlio stogo.

 

„Mūsų stiprybė - nesikeičiantys darbuotojai ir nekintanti įmonės specializacija. Nesiblaškome po įvairias sritis, manome, kad geriau būti profesionalais vienoje srityje nei vidutiniokais daugelyje, nors kiti elektros montavimo darbai gal ir geriau apmokami", - pasakoja „Transventa Solar" vadovas.

 

Pasirengimas saulės elektrinės montavimui

Pirmas žingsnis sumanius įsirengti fotovoltinę  elektrinę - įsivertinti visas metines elektros energijos sąnaudas: kiek elektros suvartojama gamyboje, vandeniui pašildyti, apšvietimui bei kitoms reikmėms  Tai skaičius, nuo kurio priklauso elektrinės galia. Preliminarią saulės elektrinės galią galima pasiskaičiuoti ir patiems, laikant, kad Lietuvoje 1 kW  saulės elektrinės galios pagamina apie 1000 kWh elektros energijos per metus. Taip pat reikia įvertinti ir stogo ar sklypo plotą, jei elektrinė bus ant žemės. Užsakovui naudinga turėti stogo nuotraukas, planus.

Kitas žingsnis - profesionalių saulės energetikų konsultacija. Pagal tam tikrą klausimyną jie vertina daug niuansų: geografinius vietovės duomenis, galimą modulių orientaciją, montavimo kampą, šešėlių tikimybę, tvirtinimo galimybes, jei bus naudojamas stogas - stogo konstrukcijos tinkamumą, modulių plotą bei daugybę kitų faktorių.

Šiame etape suformuojamas projektinis pasiūlymas ir galima bent apytikriai sužinoti investicijų į saulės elektrinę poreikį.

Trečias žingsnis - kompiuterinis modeliavimas ir saulės elektrinės projektas. Tai labai atsakingas momentas, nuo kurio priklauso saulės elektrinės našumas. Profesionalai dirba su specializuotomis EnergyPRO,  PV*SOL Premium programomis. Šiuo momentu numatoma praktiškai visa saulės elektrinės įranga, prognozuojamas našumas, modulių tipas, galia, kiekis ir plotas, keitiklių (inverterių) skaičius, jungimo grandinės ir modulių išdėstymo schemos, numatoma šešėlių įtaka, skaičiuojamas metinis ar net kelių metų pagamintos elektros energijos kiekis ir kt.

Saulės elektrinės kompiuterinis modeliavimas su galios skaičiavimu, modulių išdėstymu ir jungimo schema. Parengta UAB „Transventa Solar".

 

Užsakovas gauna iki smulkmenų parengtą kompiuterinio modeliavimo ataskaitą arba projektinį pasiūlymą,  pagal kurį rengiamas techninis projektas ir kuriame suplanuoti bei numatyti visi techniniai niuansai - modulių išdėstymas, jų tvirtinimas, sujungimai, kabeliai, atstumai tarp modulių eilių, kad neusidarytų šešėliai, keitiklių (inverterių) montavimo vietos  ir kt.

„Reikia įvertinti net greta pastatų augančių medžių įtaką, nes, jei tik dalis modulio atsiduria šešėlyje, elektros srovė toje vietoje stabdoma ir mažėja našumas, susidaro užlenktos sodo žarnos, per kurią turi tekėti vanduo,  efektas", - vaizdingai modeliavimo naudą nusako saulės energetikos specialistai.

 

Saulės modulių kaina ir kokybė

Saulės modulių kaina sudaro apie 30 proc. elektrinės kainos, tad svarbu parinkti patikrintos kokybės gaminius. „Mes montuojame pasaulinių gamintojų modulius,  tokių kaip  Canadian Solar, Seraphim Energy Group, Q-Cells, Longi Solar modulius, kurie yra įtraukti į pasaulinę saulės modulių kokybės vertinimo sistemą (angl. Tier 1), kurią sudaro „Bloomberg New Energy Finance". Montuojame ir kitų gamintojų saulės baterijas, bet tik tokias, kurios yra testuotos, atitinkančios visus eksploatacijai reikalingus reikalavimus ir reitinguojamos Tier1 sąraše. Pasaulyje yra per 2 tūkst. modulių gamintojų ir gana svarbu būti tikriems dėl jų kokybės.

Nesirenkame pigiausių modulių, tikriname tiekėjų patikimumą, svarbios yra gaminio ir jo efektyvumo garantijos, kurios moduliams yra skirtingos",  - apie saulės baterijų  parinkimą pasakoja „Transventa Solar" specialistas.

Jis sako, kad beveik dešimtmečio patirtis išmokė atsirinkti patikimus modulių gamintojus. Kiekvienas saulės modulis yra unikalus gaminys ir turi duomenų lapą, kurie yra dalis saulės elektrinės projekto.

500 kW saulės elektrinė Alytuje.

 

Pagal gamybos technologiją pagrindiniai saulės modulių tipai yra monokristaliniai ir polikristaliniai moduliai. Dabar daugiausia montuojami monokristaliniai - nors jie brangesni nei polikristaliniai, bet yra efektyvesni, taip pat, ir esant mažesnio intensyvumo saulės spinduliuotei. Jie yra tolerantiškesni karščiui, laikui bėgant mažiau kinta jų efektyvumas.

Pagrindiniai saulės modulio parametrai yra vieno modulio galia, matmenys, efektyvumas (našumas), kuris rodo, kiek saulės energijos virsta elektros energija.

Daugelio tipinių rinkoje esančių modulių galia yra nuo 250 iki 450 W. Šiuo metu rinkoje esančių saulės modulių našumas arba efektyvumas siekia 18-22 proc.

Patikimų gamintojų saulės modulių standartinis garantinis laikas yra 10-20 metų, gamintojas paprastai įsipareigoja pakeisti gaminį dėl atsiradusių mechaninių pažeidimų.  O modulio efektyvumo tipinis garantijos laikas yra ne mažiau nei 90 proc. galios po 25-35 metų eksploatacijos. Šis parametras kartais vadinamas fotovoltinio modulio stabilumu.

Pasirenkant saulės modulius taip pat žiūrima, kokias jie atlaiko sniego ir vėjo apkrovas, koks modulių svoris, atsižvelgiama, ar moduliai yra savaime nusiplaunančiu paviršiumi ir į kitus parametrus.

 

Saulės elektrinės montavimas

Nors iš pirmo žvilgsnio atrodo, kad pritvirtinti modulius ant laikiklių nėra sudėtinga, tačiau yra niuansų, darančių įtaką tiek modulių efektyvumui, tiek saugiai eksploatacijai. Modulių montavimą ir jų prijungimą prie elektros tinklo gali atlikti tik kvalifikuoti ir Valstybinės energetikos inspekcijos atestatą eksploatuoti elektros energetikos įrenginius turintys juridiniai asmenys.

Pirmiausia fotovoltinės elektrinės montavimui paruošiamas stogas ar sklypas. Stogo konstrukcija turi atlaikyti apskaičiuotas apkrovas.

Techniniame saulės elektrinės projekte nurodomos konstrukcijos, montavimo kampai, visa įranga, laikikliai, montažiniai bėgeliai ir visi tvirtinimo elementai bei kabeliai reikalingi fotovoltinės elektrinės instaliacijai. Taip pat ir modulių montavimo planas.

Projekte būna numatytas modulių tvirtinimo būdas, kuris priklauso nuo stogo, ant kurio bus montuojama elektrinė - ant šlaitinių stogų konstrukcija yra parenkama pagal turimą stogo dangą, tuo tarpu plokštiems stogams dažniausiai naudojamos balastinės sistemos be intervencijos į stogą, o ant žemės montuojamoms elektrinėms naudojamos antžeminės konstrukcijos, kurių poliai yra kalami į žemę arba betonuojami.

 

Saulės modulių tvirtinimo konstrukcija saulės elektrinei ant žemės.

 

Vėjo jėgai atlaikyti prie saulės modulių konstrukcijos naudojami balastiniai blokai - jų kiekis ir vietos apskaičiuojami pagal pastato aukštį bei kitus duomenis ir nurodomi techniniame projekte.

Baigus saulės modulių montavimą turi būti išlyginti ir įžeminti visi metalinės sistemos potencialai, taip pat, jeigu reikia, pasirūpinta žaibosauga, apsauga nuo viršįtampių.

Saulės modulių montavimas ant tvirtinimo konstrukcijos.

 

Kai techninį projektą rengia montuotojų partneriai, saulės elektrinės montavimas sklandesnis, didesnė kokybiško sumontavimo garantija, nes projektuotojai ir darbininkai paprastai jau būna suradę tarpusavio kontaktą ir neaiškumų nekyla.

„Įrengiant saulės elektrines yra labai svarbu, kad visi montavimo darbai būtų atlikti kokybiškai. „Transventa Solar" yra vieni iš tų, kuriems atidavę projektą įgyvendinimui galime ramia širdimi važiuoti priimti darbų, esame įsitikinę jų profesionalumu, tai rangovas, kuris nebijo iššūkių, puikiai susidoroja su ne visai standartiniais darbais, kurių įrengiant saulės elektrines dažnai pasitaiko", - apie „Transventa Solar" atsiliepė saulės elektrinių įgyvendinimo paslaugas teikiančios UAB „Ignitis" Projektų įgyvendinimo skyriaus vadovas Gediminas Aliukonis.

UAB „Transventa Solar" ir patys tiesiogiai dirba su elektrotechninės dalies projektuotojais, kurie specializuojasi saulės elektrinių projektavime, įmonės specializacija, kaip minėjome, - saulės elektrinių montavimas, o jis labai daug priklauso nuo tinkamai parengto projekto. Tik kokybiškas projektas ir darbų kokybė generuoja pačią didžiausią saulės elektrinės naudą.

Parengta pagal UAB „Transventa Solar" informaciją, įmonės nuotraukos

 

Statybų ir būsto gido Asa.lt informaciją atgaminti visuomenės informavimo priemonėse bei interneto tinklalapiuose be raštiško UAB "IKS" sutikimo draudžiama.